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1、Rev.AGeneraldesignofPlasticPartsRev.A课程List:-壁厚的设计P3-P25-肋骨的设计P26-P48-凸台,螺丝柱P49-P56-锁塑胶螺丝P57-P58-尖角P49-P65-卡扣P66-P72-超声焊接P73-P82-拔模角度设计P83-P85-塑胶埋入设计P86-P91-塑胶结构止口设计P92-P97-塑胶结构铰链设计P98-P99-钣金合理设计P100-P120P2Rev.A壁厚:壁厚的影响:机械性能,感观,模塑性,成本-壁厚的选择是各方面的平衡*强度VS减轻重量*耐久性VS成本-壁厚增加10%,刚度增加约33%,同时也会增加零件
2、质量,注塑周期,材料成本-最好利用几何特征增加刚度,如肋,曲线,波纹面-流程与厚度比,判定是否是薄壁零件(薄壁零件<1.5mm,高的注塑速度与压力,可能需要特定的高性能注塑设备)P3Rev.A壁厚:壁厚VS冲击强度:P4Rev.A壁厚:壁厚设计:确定合适的制品壁厚是制品设计的主要内容之一。1、制品壁厚的作用(1)使制品具有确定的结构和一定的强度、刚度，以满足制品的使用要求。(2)成型时具有良好的流动状态（如壁不能过薄）以及充填和冷却效果（如壁不能太厚)(3)合理的壁厚使制品能顺利地从模具中顶出。(4)满足嵌件固定及零件装配等强度的要求。(5)防止制品翘曲变形。2制品壁厚的设
3、计(1)基本原则--均匀壁厚。即：充模、冷却收缩均匀、形状性好、尺寸精度高、生产率高。在满足制品结构和使用要求的条件下，尽可能采用较小的壁厚。(2)制品壁厚的设计，要能承受顶出装置等的冲击和振动。(3)在制品的连接固紧处、嵌件埋入处、塑料熔体在孔窗的汇合（熔接痕）处，要具有足够的厚度。(4)保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚。(5)满足成型时熔体充模所需壁厚，既要避免充料不足或易烧焦的薄壁，又要避免熔体破裂或易产生凹陷的厚壁。制品上相邻壁厚差的关系(薄壁：厚壁)为：热固性塑料：压制1：3，挤塑1：5热塑性塑料：注塑1：1.5当无法避免不均匀的壁厚时，制品壁厚设计可采用逐步过
4、渡的形式，或者改制成两个制品然后再装配为一个制品等方法P5Rev.A壁厚:壁厚设计:P6Rev.A壁厚:设计推荐厚度:P7Rev.A壁厚:不均衡壁厚:有了合理的壁厚还应力求同一塑件上各部位的壁厚尽可能均匀,否则会因硬化或冷却速度不同引起收缩力不一致,结果在塑件内部产生内应力,致使塑件产生翘曲,缩孔,裂纹,甚至开裂等缺陷.P8Rev.A壁厚:壁厚设计容忍变化量:25%无定形塑料或填充塑料12.5%纯半结晶塑料什么是变化量：在物理学中,某个物理量的变化量是指在某个特定的过程中,其末状态值与初使状态之差,比如速度变化量可表示为：∆ʋ=ʋ-ʋ0,其中∆ʋ是指某时间T内的速度变化量,
5、ʋ是指该过程的末速度,ʋ0是指该过程的初速度,只有状态量才有变化量的概念P9Rev.A壁厚:掏空,均衡壁厚设计:P10Rev.A壁厚:拐角处均衡壁厚设计P11Rev.A壁厚:壁厚渐变设计:P12Rev.A壁厚:壁厚渐变设计:P13Rev.A壁厚:壁厚渐变设计:P14Rev.A壁厚:不均衡壁厚改善设计P15Rev.A壁厚:不均衡壁厚改善设计P16Rev.A壁厚:壁厚影响收缩P17Rev.A壁厚:壁厚影响收缩P18壁厚:Rev.A壁厚影响收缩前后模温度差异大时,冷却效率所影响，冷面先收缩，但很快固化，收缩量固定，但热面缓慢收缩，分子有较长时间重排，收缩量会更大，所以产品会向热的
6、一面弯曲(产品各处温度差大于10̊C以上)P19Rev.A壁厚:壁厚影响收缩当由于冷却不均匀引起产品翘曲变形时,通过优化冷却水路,使产品获得均匀的冷却,P20Rev.A壁厚:壁厚影响收缩体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的，制件厚度方向之冷却是由与模壁接触之成品表面开始向成品内部延伸，所以中心层是最慢冷却之位置。所以当塑胶成品成型后，开始进行冷却阶段时，在某一特定位置上分子链会受到其外部已冷却收缩之分子链牵引，所以会感受到早先冷却收缩之分子链的拉伸应力。所以严格来看在成品厚度方向靠近表面区域，分子链是处在压缩应力状况，而内部区域是处于拉伸应力状况塑料件薄的地方先冷却，厚
7、的地方后冷却，厚薄差异大时，体积收缩率差异大，残留应力大。当残留应力克服了零件强度，就会产生翘曲，甚至开裂P21Rev.A壁厚:壁厚影响收缩区域性收缩塑料件不同区域之间的温度差异导致塑料件不同区域的收缩率不一致也会导致翘曲变形的产生P22Rev.A壁厚:壁厚影响收缩跟据古典液体力学的简化理论,充填熔胶输送系统和模穴所需的射出压力与使用材料,设计,制程参数等有关系,下图显示射出压力与各参数的函数关系,使用P表示射出压力,N表示材料常数,大多数聚合物的N值都介于0.15-0.36之间,0.3是一个适合的近似值,则熔胶流
